Номер 5, страница 80 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 17. Соли. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 5, страница 80.

5. Какие природные разновидности карбоната кальция вы знаете? Какую роль играет это соединение в живой и неживой природе?

Какие природные разновидности карбоната кальция вы знаете?

Карбонат кальция ($CaCO_3$) — одно из самых распространенных соединений на Земле, встречающееся в природе в различных формах. Основные его разновидности можно разделить на минералы и горные породы, а также биогенные образования.

• Минералы: Существует несколько кристаллических модификаций (полиморфов) карбоната кальция:
  • Кальцит — наиболее стабильная и распространенная форма. Имеет тригональную кристаллическую структуру. Является основным компонентом известняков и мрамора.
  • Арагонит — менее стабильная, ромбическая модификация. Образуется при более высоких давлениях и температурах, а также в результате биологических процессов. Входит в состав раковин многих моллюсков, жемчуга и коралловых скелетов. Со временем превращается в кальцит.
  • Ватерит — редкая и наименее стабильная гексагональная модификация.
• Горные породы:
  • Известняк — осадочная порода, состоящая преимущественно из кальцита. Образуется как химическим путем, так и из останков живых организмов.
  • Мел — мягкая, пористая разновидность известняка, состоящая из микроскопических скелетов планктонных водорослей (кокколитофорид).
  • Мрамор — метаморфическая порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка под воздействием высоких температур и давлений.
  • Травертин (известковый туф) — пористая порода, образующаяся в результате осаждения карбоната кальция из вод минеральных источников. Из него формируются сталактиты и сталагмиты в пещерах.
• Биогенные образования (созданные живыми организмами):
  • Раковины моллюсков и фораминифер — служат защитным внешним скелетом.
  • Жемчуг — состоит из концентрических слоев арагонита, откладывающихся внутри раковины моллюска.
  • Коралловые рифы — массивные подводные структуры, построенные из скелетов колониальных коралловых полипов.
  • Яичная скорлупа — у птиц и рептилий состоит в основном из карбоната кальция, обеспечивая защиту зародыша.

Ответ: Природными разновидностями карбоната кальция являются минералы (кальцит, арагонит, ватерит), горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин) и биогенные образования (раковины, кораллы, жемчуг, яичная скорлупа).

Какую роль играет это соединение в живой и неживой природе?

Карбонат кальция играет фундаментальную роль как в геологических процессах, так и в жизнедеятельности организмов.

Роль в неживой природе:

• Породообразование: Карбонат кальция является основой для формирования огромных толщ осадочных пород (известняков, мела) и продуктов их метаморфизма (мрамора). Эти породы составляют значительную часть земной коры.
• Формирование рельефа: Растворение известняков под действием воды, содержащей углекислый газ, приводит к образованию уникальных карстовых ландшафтов: пещер, воронок, подземных рек. Процесс описывается уравнением: $CaCO_3(тв) + H_2O(ж) + CO_2(р-р) \rightleftharpoons Ca(HCO_3)_2(р-р)$. При обратном процессе (испарении воды или снижении концентрации $CO_2$) происходит осаждение $CaCO_3$ и рост пещерных образований — сталактитов и сталагмитов.
• Участие в глобальном круговороте углерода: Карбонатные породы являются крупнейшим резервуаром углерода на планете. Процессы их образования и разрушения связывают и высвобождают углекислый газ, регулируя его концентрацию в атмосфере в геологических масштабах времени и влияя на климат Земли.

Роль в живой природе:

• Структурная и защитная функция: Карбонат кальция является основным строительным материалом для скелетных и защитных образований множества организмов. Он формирует:
  • Внешние скелеты (раковины) моллюсков, фораминифер, остракод.
  • Внутренние скелеты кораллов, которые строят коралловые рифы — одни из самых биоразнообразных экосистем мира.
  • Яичную скорлупу птиц и рептилий, которая защищает развивающийся эмбрион от механических повреждений и высыхания.
• Источник ионов кальция: Хотя сам карбонат кальция малорастворим, его постепенное растворение в природной среде высвобождает ионы кальция ($Ca^{2+}$), которые необходимы всем живым организмам для важнейших процессов: сокращения мышц, передачи нервных импульсов, свертывания крови и построения костной ткани у позвоночных.
• Регуляция среды обитания: В почве карбонат кальция влияет на ее кислотность (pH), определяя, какие растения могут на ней произрастать. В Мировом океане карбонатная система выступает в качестве буфера, поддерживая стабильность pH воды, что критически важно для выживания морских обитателей.

Ответ: В неживой природе карбонат кальция формирует горные породы и рельеф (карст), а также является ключевым участником глобального круговорота углерода. В живой природе он выполняет структурную и защитную функции, являясь материалом для раковин, скелетов и яичной скорлупы, а также служит источником ионов кальция и регулятором pH среды обитания.